Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10576
2019-05-21 
В кастрюле с кипящей водой у дна образуется пузырек пара радиуса $R$. Атмосферное давление равно $p_{атм}$ коэффициент поверхностного натяжения $\alpha$, плотность воды $\rho$, высота воды в сосуде $H$. Какое количество энергии пошло на образование пузырька?
Решение:
Энергия, необходимая для образования пузырька, складывается из следующих слагаемых: а) теплоты парообразования $W_{1} = qm, q$ - удельная теплота парообразования, $m$ - масса пара в пузырьке, значение $q$ должно браться при давлении $p_{атм} + \rho gH$; б) энергии, требуемой для образования поверхности пузырька. Если его радиус $R$, то эта энергия равна $4 \pi R^{2} \alpha$. Следует еще отметить, что коэффициент $\alpha$ очень мал при температуре, достаточно близкой к температуре кипения; в) работы против сил давления. Давление на дне есть $p_{атм} + \rho gH$, поэтому работа, совершаемая при раздувании пузырька при постоянном давлении, равна произведению этого давления на объем пузырька: $(p_{атм} + \rho gH) \frac{4}{3} \pi R^{3}$. Значит, всего для образования пузырька требуется энергия:
$W = W_{1} + 4 \pi R^{2} \alpha + (p_{атм} + \rho gH) \frac{4}{3} \pi R^{3}$.
В кастрюле с кипящей водой у дна образуется пузырек пара радиуса $R$. Атмосферное давление равно $p_{атм}$ коэффициент поверхностного натяжения $\alpha$, плотность воды $\rho$, высота воды в сосуде $H$. Какое количество энергии пошло на образование пузырька?
Решение:
Энергия, необходимая для образования пузырька, складывается из следующих слагаемых: а) теплоты парообразования $W_{1} = qm, q$ - удельная теплота парообразования, $m$ - масса пара в пузырьке, значение $q$ должно браться при давлении $p_{атм} + \rho gH$; б) энергии, требуемой для образования поверхности пузырька. Если его радиус $R$, то эта энергия равна $4 \pi R^{2} \alpha$. Следует еще отметить, что коэффициент $\alpha$ очень мал при температуре, достаточно близкой к температуре кипения; в) работы против сил давления. Давление на дне есть $p_{атм} + \rho gH$, поэтому работа, совершаемая при раздувании пузырька при постоянном давлении, равна произведению этого давления на объем пузырька: $(p_{атм} + \rho gH) \frac{4}{3} \pi R^{3}$. Значит, всего для образования пузырька требуется энергия:
$W = W_{1} + 4 \pi R^{2} \alpha + (p_{атм} + \rho gH) \frac{4}{3} \pi R^{3}$.
